出版時間:2008 出版社:北京大學(xué)出版社 作者:雷·斯潘要貝格,黛安娜·莫澤 頁數(shù):528 譯者:郭奕玲 陳蓉霞 沈慧君
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前言
提出問題并且試圖琢磨其中的機(jī)理,是人類最基本的特征之一。而科學(xué)史講述的正是不同的個人、團(tuán)隊和集體是如何對某些最基本的問題尋求解答的過程。例如,人類從何時開始想知道地球是由什么組成,它的形狀是怎樣的?他們?nèi)绾螌ふ掖鸢福克麄冊O(shè)計了哪些方法來得到結(jié)論?這些方法好不好?從哪個環(huán)節(jié)開始,這種探究變成了科學(xué)?這又意味著什么?科學(xué)要比我們在電影里看到的陌生的試管和奇特的儀器豐富得多。它遠(yuǎn)不僅是在生物課上解剖青蛙或記住植物名字。科學(xué)實際上是一種思維方法,一種生動的、不斷變化的對世界的看法。它是發(fā)現(xiàn)世界背后機(jī)制的一種方式——一種非常特別的方式,用的是科學(xué)家設(shè)計的一系列有助于發(fā)現(xiàn)自己錯誤的規(guī)則。因為,人們用其他方法來看、聽或感覺時,很容易產(chǎn)生錯覺。如果你認(rèn)為這很難令人相信,請看右圖中的兩條水平線。一條線上的箭頭相對;另一條箭頭相背。你認(rèn)為哪條線更長(不包括“箭頭本身”)?測量的結(jié)果表明,這兩條線的長度正好相等。由于通過觀察直接下結(jié)論容易犯錯,人們必須運用“科學(xué)方法”,才能回答“我怎樣才有把握”這樣的問題。如果你真的花時間測量了那兩條線,而不是聽我們說兩條線是同樣長度,這時你就是像科學(xué)家一樣思考。你正在檢驗?zāi)阕约旱挠^察,你正在檢驗兩條線“正好長度相等”這一判斷,你正在運用最有力的科學(xué)工具之一來完成你的檢驗:即你正在通過測量來量化這兩條線。2300多年前,一位古希臘哲學(xué)家亞里士多德(Aristotle,公元前384一前322年)告訴世界,當(dāng)兩個不同重量的物體同時從同一高度落下時,重的首先落地。這是一種來自常識的論證。畢竟,任何想要檢驗的人都可以做一“觀察”,讓一片樹葉和一塊石頭一起落下,石頭一定首先落地。你可以自己在家里拿一張紙和一塊紙鎮(zhèn)對這個判斷進(jìn)行檢驗。(不過這一檢驗有些錯誤,你知道錯在哪里嗎?)然而,很多希臘思想家并不打算做任何檢驗。既然答案已經(jīng)知道,還有什么可爭議呢?
內(nèi)容概要
揭開被科學(xué)輝煌成就遮蔽了的真實歷史——科學(xué)史是一部由“正確”與“錯誤”“成功”和“失敗”共同紡織的歷史?! ‘?dāng)前科學(xué)教育中最缺乏的是“批判性思維”訓(xùn)練,而我們這個時代比以前任何時代都需要明晰而又具批判性的思考能力,以及把科學(xué)方法和原理恰當(dāng)運用到我們時代處理各種復(fù)雜問題的能力?! ”緯m合大眾閱讀,尤其適合廣大青少年和中小學(xué)教師閱讀是培養(yǎng)“創(chuàng)造性思維”、“批判性思維”,進(jìn)行科學(xué)教育的前所未有的好教材。
書籍目錄
序第一編 科學(xué)誕生 引言 第一部分 科學(xué)的先驅(qū):從古代到中世紀(jì) 第一章 古代的人們 第二章 從亞里士多德到中世紀(jì)晚期 第二部分 物理科學(xué)中的科學(xué)革命 第三章 宇宙體系的顛覆 第四章 一門“廣闊而又最優(yōu)秀的科學(xué)” 第五章 波義耳、化學(xué)和波義耳定律 第六章 牛頓、運動定律和“牛頓革命” 第三部分 生命科學(xué)中的科學(xué)革命 第七章 從維薩留斯到法布里修斯 第八章 帕拉塞爾蘇斯、藥物學(xué)和醫(yī)學(xué) 第九章 哈維:心臟和血液的運動 第十章 奇妙的微觀世界 第十一章 認(rèn)識生命的廣泛性 第四部分 科學(xué)、社會和科學(xué)革命 第十二章 17世紀(jì):一個轉(zhuǎn)變時期 結(jié)論第二編 理性興起 引言 第一部分 18世紀(jì)的物理科學(xué) 第一章 探索新的太陽系 第二章 恒星、星系和星云 第三章 新地質(zhì)學(xué)的誕生 第四章 近代化學(xué)的誕生 第五章 熱和電的奧秘 第二部分 18世紀(jì)的生命科學(xué) 第六章 林奈:偉大的命名者 第七章 布豐和自然界的多樣性 第八章 動物機(jī)器:生理學(xué)、繁殖和胚胎學(xué) 第九章 近代進(jìn)化論的先行者:拉馬克和居維葉 第三部分 18世紀(jì)的科學(xué)與社會 第十章 一個理性和革命的時人 第十一章 科學(xué)的斗士:普及性意識 第十二章 黑暗的逆流:騙子和庸醫(yī) 結(jié)論第三編 綜合時代 引言 第一部分 19世紀(jì)的物理科學(xué) 第一章 原子與元素 第二章 復(fù)雜而有序的化學(xué)世界 第三章 不滅的能量 第四章 磁、電和光 第五章 天空與地球 第二部分 19世紀(jì)的生命科學(xué) 第六章 達(dá)爾文和“貝格爾號”的饋贈 第七章 從宏觀到微觀:器官、細(xì)菌和細(xì)胞 第三部分 19世紀(jì)的科學(xué)與社會 第八章 偽科學(xué)猖獗 第九章 偉大的綜合時代 結(jié)論第四編 現(xiàn)代科學(xué) 引言 第一部分 物理科學(xué),從1896年到1945年 第一章 新原子 第二章 新宇宙(一):愛因斯坦和相對論 第三章 新宇宙(二):量子奇跡 第四章 宇宙的新觀測 第五章 原子的四分五裂:科學(xué)和原子彈 第二部分 生命科學(xué),從1896年到1945年 第六章 微生物學(xué)和化學(xué)的成長 第七章 追蹤遺傳學(xué)和遺傳現(xiàn)象之蹤跡 第八章 尋找古人類 第三部分 科學(xué)與社會,從1896年到1945年 第九章 醫(yī)學(xué)和機(jī)器販子 第十章 婦女在科學(xué)中 結(jié)論
章節(jié)摘錄
插圖:古人曾經(jīng)猜測,所有物質(zhì)都是由幾種基本元素構(gòu)成的。希臘人認(rèn)為是四種基本物質(zhì),他們稱之為元素:空氣、火、水和土。信仰阿育吠陀哲學(xué)的印度人從希臘引進(jìn)了四元素理論,古中國的道家則提出了相生相克的五行理論,五行者,金、木、水、火、土也。但是,大多數(shù)古代哲學(xué)并沒有包括原子思想。公元前5世紀(jì)有一位希臘思想家名叫留基伯,想知道如果把物質(zhì)分成盡可能小的粒子會是怎樣。例如,如果把一塊石頭一分為二,然后再一分為二,依次進(jìn)行,很快(比你想象的要快)就分成了碎屑。你還能把碎屑一分為二嗎?能,留基伯回答(盡管據(jù)我們所知,他并沒有再分)。你究竟能分到什么程度?留基伯想,最終你也許會得到最小粒子,而這一假想的微小物體,小到無法看見,他稱之為原子(atom),這是一個希臘字,表示"不能分的"。他的學(xué)生德謨克利特,在留基伯的基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展原子論,堅持認(rèn)為原子之間除了虛空沒有任何東西,所有事物,包括人的意識,都是原子組成的,原子根據(jù)自然定律機(jī)械地運動。這些想法今天聽起來似曾相識,但是,留基伯和德謨克利特得出這一結(jié)論,不是靠實驗,而是像希臘人經(jīng)常做的那樣,靠的是推理。后來的阿拉伯科學(xué)家拉澤斯也持類似于德謨克利特的原子理論,并且主張是原子構(gòu)成了四種元素。到了11世紀(jì),印度的科學(xué)家發(fā)展了一種獨特的原子理論,可以兩個原子結(jié)合成一組,也可以三個結(jié)合成一組。17世紀(jì),胡克認(rèn)為,容器(如氣球)的器壁受到的氣體壓力,也許是周圍原子的隨機(jī)碰撞引起的。他的同代人波義耳早就認(rèn)識到,氣體也許是理解原子的關(guān)鍵所在(他喜歡把原子叫做"微粒")。他用一支J形管做的著名實驗證明空氣可以被壓縮。他認(rèn)為對此的恰當(dāng)解釋可以是這樣:氣體中的原子平常被虛空遠(yuǎn)遠(yuǎn)分開,然而在壓力作用下卻彼此靠近了。然而,它并沒有證明原子的存在,因為其他各種解釋對此也能成立。后來18世紀(jì)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),水是由氫和氧這兩種元素組成(因此水不是元素)。他們還發(fā)現(xiàn)了我們現(xiàn)在稱之為氧、氮和二氧化碳的氣體,他們稱之為不同類型的"空氣"。當(dāng)時還發(fā)現(xiàn)了其他一些元素,因此古代的元素觀(包括元素的數(shù)目以及特性)似乎不再有效。但是所有物質(zhì)都是由數(shù)目相對較少的元素組成這一基本觀念仍然有效。然而,原子論起初不被大多數(shù)科學(xué)家看好。因為兩位有影響的希臘思想家柏拉圖和亞里士多德并不同意留基伯和德謨克利特的思想。雖然存在少數(shù)持異議者,但他們并沒有拿出令人信服的實驗證據(jù)來證明原子的存在。
編輯推薦
雷·斯潘根貝格、黛安娜·莫澤,美國著名科普作家,紐約公共圖書館“最佳青少年讀物”獲獎人。他們合作出版有五十多部科普書籍,許多作品被翻譯成多種文字,暢銷世界各地。 《科學(xué)的旅程(插圖版)》亮點: 口語化的敘述風(fēng)格,跌宕起伏的故事情節(jié),批判性的思維方法,典雅時尚的版式插圖,引領(lǐng)讀者走進(jìn)一片迷人的科學(xué)世界?! 〗议_被科學(xué)輝煌成就遮蔽了的真實歷史 ——科學(xué)史是一部由 “正 確”與“錯 誤” “成 功”和“失 敗”共同編織的歷史 1. 科學(xué)的歷史是一部由“正確”與“錯誤”共同書寫的歷史 今天,科學(xué)已經(jīng)滲透到了人類生活的每個角落,科學(xué)的力量無所不在。然而本書向讀者展現(xiàn)的科學(xué)的旅程,并不像我們現(xiàn)在所看到的一路輝煌,科學(xué)的歷史也從來都不是一部永遠(yuǎn)“正確”的歷史。科學(xué)曾經(jīng)犯過許許多多的錯誤,而且今后還會繼續(xù)犯錯誤??茖W(xué)的歷史就是一部不斷從錯誤中學(xué)習(xí)的歷史。 科學(xué)家們設(shè)計出的一系列有助于發(fā)現(xiàn)自己錯誤的規(guī)則,使科學(xué)有一種可以證明自身為錯的內(nèi)在機(jī)制,正是科學(xué)自身的這種獨特的糾錯機(jī)制和自我批判能力,使得科學(xué)成為人類理解自然奧秘最為嚴(yán)謹(jǐn)也最為有效的手段,并使得科學(xué)的發(fā)展不斷突破舊思想的藩籬,超越權(quán)威,永遠(yuǎn)充滿活力?! ?. 科學(xué)的歷史是一部由“成功”和“失敗”共同書寫的歷史 與同類作品不同,本書以相當(dāng)?shù)钠榻B了科學(xué)史中的失敗者。失敗的原因不盡相同,有被名利腐蝕,也有不小心誤入歧途的——科學(xué)的殿堂中不僅有所謂的圣者,還有凡人,甚至有小人和騙子。今天,我們看到的往往是輝煌的成功者,但在科學(xué)的歷史發(fā)展過程中,更多的是那些輝煌背后的失敗者?! ?. 科學(xué)是最具人性化的事物 科學(xué)只是事實和統(tǒng)計數(shù)據(jù)乏味而又瑣碎的堆砌嗎?科學(xué)是一切與人性有關(guān)的東西的對立面嗎? 科學(xué)實際上是一種思維方法,一種生動的、不斷變化的對世界的看法??茖W(xué)對人類的自我認(rèn)識,更理性地加深了人類對自身的關(guān)懷。再沒有比科學(xué)更充滿生機(jī)、更充滿驚奇、或者更人性化的事物了! 4. 科學(xué)家是如何思考的 科學(xué)家是如何工作的?是什么驅(qū)使他們渴望獲得知識?科學(xué)家是如何提出問題的?是如何思考問題的?是如何尋求這些問題的答案的?他們用了哪些方法來尋求這些問題的答案?從哪個環(huán)節(jié)開始,這種探究變成了科學(xué)的探究? ……本書為你一一作了解答?! ?. 批判性思維是科學(xué)最寶貴的“精神”所在 科學(xué)的思維方法正是這樣一種方法:它倡導(dǎo)懷疑古訓(xùn),懷疑權(quán)威,也倡導(dǎo)超越自我,它不讓大自然來欺騙你,也不讓他人來欺騙你,更不允許你自己欺騙自己?! 】v觀全書,我們看到科學(xué)家提出的理論,有時正確,有時錯誤,也看到這些理論如何被后人反復(fù)糾正、擴(kuò)展或者簡化,不斷完善。這種勇于創(chuàng)新的批判性思維,正是科學(xué)最寶貴的“精神”所在?! ?. 突出科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)聯(lián) 科學(xué)的力量,以及它與社會、政治、經(jīng)濟(jì)和文化的互動,在歷史上從未產(chǎn)生過如此重大的影響。從通過計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)獲取知識,到繁忙街道的交通管理;從飛越太空的壯舉,到無線電通信給人類生活帶來的變化;從向疾病進(jìn)行的科學(xué)挑戰(zhàn),到人類壽命延長和克隆技術(shù);從無所不在的教育網(wǎng)絡(luò),到龐大的公共衛(wèi)生計劃……科學(xué)不再是少數(shù)精英在自己的書齋或者私人實驗室中的自娛自樂?! √貏e令人關(guān)注的是,本書對女性在科學(xué)中的地位和作用,以及來自后現(xiàn)代主義的挑戰(zhàn),也進(jìn)行了專門論述。這在一般的科學(xué)史作品中是極少見的?! ?. “正史”與“野史”交相輝映 讀過本書才知道,原來科學(xué)的旅程中不乏旁門左道甚至歪門邪道。就在牛頓時代,與牛頓同樣著迷于自然界奧秘并且具有相當(dāng)研究功力的大有人在。但他們卻不幸誤入歧途;而偽科學(xué)的猖獗,早在19世紀(jì)就泛濫成災(zāi),法拉第不僅研究電磁感應(yīng),還戳穿了當(dāng)時不少以科學(xué)名義而施行的騙術(shù);當(dāng)然,真正的科學(xué)家永遠(yuǎn)令人肅然起敬,你能想象17世紀(jì)的??送辛羲拐兆谧约禾刂频囊巫由希皇菫榱藴y定人體的吸收和排泄之量?本書披露了許多鮮為人知的細(xì)節(jié),這正是本書引人入勝的地方之一?! ?. 口語化的敘述風(fēng)格親切感人 作者口語化的講述方式,平易近人,親切易懂,就像是一位智者坐在冬夜的火爐旁與你促膝而談,娓娓道來;又像是一位講故事的高手,時而旁征博引,時而條分縷析,故事情節(jié)跌宕起伏,充滿懸念,把一部在許多人看來枯燥乏味的科學(xué)史講得引人入勝、多姿多彩?! ?. 科學(xué)教育的首選教材 當(dāng)前科學(xué)教育中最缺乏的是“批判性思維”訓(xùn)練,而我們這個時代比以前任何時代都需要明晰而又具批判性的思考能力,以及把科學(xué)方法和原理恰當(dāng)運用到我們時代處理各種復(fù)雜問題的能力?! ”緯m合大眾閱讀,尤其適合廣大青少年和中小學(xué)教師閱讀,是培養(yǎng)“創(chuàng)造性思維”、“批判性思維”,進(jìn)行科學(xué)教育的前所未有的好教材。
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